Реверс-инжиниринг. От простых механизмов до нестандартного оборудования
10 марта 2022
Автор: Туркова Елена, руководитель отдела Маркетинга инжиниринговой компании «Комплекс КАД».
Сложное понятие «реверс-инжиниринг» или обратное проектирование по сути ломает традиционное понимание инженерной разработки. Классически так: прежде — техническая документация, а затем — производство спроектированного объекта. Реверс-инжиниринг, по сути, разворачивает этот процесс. Проектирование ведется наоборот, когда в качестве исходника используется физический образец.
Возможно, кто-то подберет для реверс-инжиниринга синонимы с негативным оттенком — плагиат, воровство или промышленный шпионаж. Однако, если вникнуть в вопрос более детально, то станет ясно: ни один вид промышленности не развивается обособлено. Согласитесь, никто заново не изобретает колесо!
Самый очевидный пример — Китай. Поднебесная буквально построила экономику на реверс-инжиниринге. Хотя в то же время в Китае достаточно и собственных разработок. Одно другому не мешает.
Таким образом, реверс-инжиниринг — это, прежде всего, развитие государства и отличная возможность приспосабливаться к гибким экономическим и политическим условиям.
На примере нескольких ситуаций давайте разберемся, почему реверс-инжиниринг нужен России.
Ситуация первая:
"Лет так 20-30 назад вы купили отличное оборудование. Вложения окупились на столько, что бизнес-план отдыхает: производство востребовано и не останавливается ни на минуту. Но случилась неприятность — «полетел» один механизм и застопорил работу всей линии. В чем проблема? Можно заказать запчасти! Увы… нельзя. Оборудование хоть и надежное, но устаревшее, запасных частей к нему уже не найти. В результате — постой и убытки. Что делать?»
Ситуация вторая:
«Вы задумали уникальный бизнес. Аналогов в стране нет, а вот за границей технология уже освоена и отработана. Так что же мы медлим? Надо просто купить это зарубежное оборудование! Нет… это слишком просто. Тем более, что есть мысли как его улучшить. Как поступить в этой ситуации?»
Ситуация третья:
«Санкции. Или запрет на покупку иностранной продукции. В списке может быть как оборудование, так и комплектующие. И тут ситуация может развиваться по двум вышеописанным сценариям. Но вопрос один — где взять то, что необходимо?»
Все эти проблемы решает реверс-инжиниринг или обратное проектирование. Причем такая разработка актуальна как для отдельно взятого предприятия, так и для целой отрасли. Благодаря обратному проектированию можно наладить и развивать импортозамещение в разных сферах деятельности. А это, в свою очередь, минимизирует зависимость экономики страны от внешних факторов.
А еще реверс-инжиниринг дает возможность:
- улучшить функциональные характеристики «исходника»;
- сделать объект эргономичным и с более привлекательным дизайном;
- разработать подходящую под производство технологию или адаптировать для изготовления объектауже существующую.
Реверс-инжиниринг в Комплекс КАД: как мы это делаем?
Главное при реверс-инжиниринге — это цифры. Вернее — размеры. В них главное — не промахнуться. Универсального алгоритма для сбора данных не существует. Прежде всего, следует учитывать сложность объекта. Однако, можно выделить несколько основных этапов:
В зависимости от сложности объекта, сбор данных может проходить так:
- разбор объекта на составные части;
- определение размеров простых деталей при помощи измерительных инструментов;
- ЗD-сканирование элементов со сложной геометрией;
- создание 3D-модели;
- разработка конструкторской и технологической документации.
В зависимости от типа объекта мы используем один из трех видов трехмерного сканирования: бесконтактное, контактное и комбинированное.
Для бесконтактного сканирования используется свет (лазерное или рентгеновское излучение, ультразвук). Он отражается или проходит сквозь объект. На основе полученных данных формируется информация об объекте.
Безусловно, бесконтактное сканирование — быстрый способ измерения. Однако, он применим не всегда. Надо учитывать способность объекта отражать и пропускать свет (излучение).
При контактном измерении головка измерительного прибора соприкасается с поверхностью объекта. Основное устройство, которое используется при данном типе сканирования – координатно-измерительная машина (КИМ).
В результате получается стабильный высокоточный результат. Среди недостатков — большое количество времени, которое придется потратить на измерения.
Использование комбинированных систем сочетает в себе достоинства двух ранее описанных способов:
Это могут быть мультисенсорные видеоизмерительные системы. Бесконтактные измерения в этом случае производит видеоизмерительный микроскоп. А контактная головка позволяет производить трехкоординатный обмер.
Примеры работ.
Реверс-инжиниринг компания «Комплекс КАД» освоила много лет назад. В портфолио десятки проектов в этом направлении.
Ниже приведем примеры из двух сфер: реверс-инжиниринг небольшой матрицы и сложного оборудования. И опишем ключевые операции для конкретных проектов.
Проект «Комплект филейных плит для литья элементов водостока» показателен с точки зрения использования комбинированного способа измерения.
В качестве исходных данных — производственный образец матрицы. Задача — разработать чертежи для последующего производства аналогичных матриц.
Измерения производили при помощи мультисенсорной видеоизмерительной машины. Определены размеры отверстий и их положение, геометрия литейной поверхности и параметры других элементов объекта. Точность — до 0,004.
Построение 3D-модели производилось в режиме реального времени.
На основе трехмерной модели разработаны производственные чертежи.
Реверс-инжиниринг установки для грохочения отходов был довольно емким, сложным и особенным во всех смыслах проектом.
Для мусороперерабатывающего завода по образцу необходимо разработать установку для отделения мелких элементов мусора от крупных. Принцип работы — пропускание общей массы через сепарирующий барабан с отверстиями. Оставив без изменения конструктивные элементы, надо доработать внешний вид оборудования.
Для сбора информации инженеры Комплекс КАД выехали к клиенту. Установку разобрали, размеры снимали контактным способом.
Собранная информация стала основой для создания 3D-модели действующей установки.
Затем были выполнены все проверочные и прочностный расчеты, разработана производственная 3D-модель и конструкторская документация — 545 чертежей.
Кроме того, ориентируясь на импортозамещение, были подобраны комплектующие отечественного производства.
Клиент успешно изготовил и внедрил установку в технологический процесс. Кроме того, данный вид продукции доступен для покупки.
